热扩散率作为一个重要的热物性参数,在材料热物理性质的测量中占据着重要的地位。针对材料面内方向性热扩散率的测量问题,本文采用脉冲线激励,具体采用感应脉冲涡流热像法实现了导电材料面内方向热扩散率的测量。快速无损检测材料方向性热扩散率的方法研究,对复合材料、增材制造等新型各向异性材料及其构件导热性能的定量分析具有重要意义。首先,基于基本导热定律,运用积分变换法对施加脉冲线激励时各向异性材料的三维热传导方程进行了分析推导。针对本文采用的感应式脉冲涡流线激励,基于微元体模型,对单匝线圈感应加热近似高斯线热源进行了理论分析,为脉冲涡流热像法测量材料热扩散率奠定了理论基础。其次,搭建脉冲涡流热像法测量材料热扩散率实验系统,选择典型的热扩散率差别较大的AISI304、纯铁、纯镍三种材料进行了测量。面内高斯热源激励下的热传导温度变化符合高斯分布,为此开展高斯拟合研究,通过在拟合函数添加常数,有效减小了干扰对测量的影响;引入“训练集”、“验证集”判断高斯拟合的过拟合、欠拟合状态,为高斯拟合阶次的选取提供了依据,保证了测量精度;通过准确性分析和不确定度评定,三种材料测量结果与文献参考值相比较偏差小于5.0%,扩展不确定度小于4.0%。接着研究了不同实验条件对热扩散率测量的影响,优化了实验参数;理论分析了材料性质对热扩散率测量的影响,指出测量温升值分布与材料相对磁导率和电导率有关;通过曲线拟合误差分析,为确定最佳拟合起始帧和拟合时间长度提供了依据。最后对各向异性碳纤维增强复合材料面内不同方向热扩散率的分布进行了测量,进一步证明该方法的有效性;通过测量焊接板面内热扩散率的分布,对焊缝焊接质量的无损检测作出了相应的展望。最后,结合软、硬件完成了材料热扩散率测量系统的软件设计,主要包括三大功能模块:红外图像显示与基本操作、激励控制与采集参数设置、数据处理与分析。